（新课标）高考物理总复习讲义 第6章 第2讲 电场能的性质

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1、第2讲　电场能的性质知识一　电场力做功与电势能1．电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，只与初、末位置有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场线方向的位移．②WAB＝qUAB，适用于任何形式的电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，WAB＝EpA－EpB.(3)电势能的相对性，电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零．　(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无

2、关．(√)(2)有电场力做功时，电荷的机械能也可能守恒．(×)(3)正电荷的电势能一定为正．(×)知识二　电势与等势面1．电势(1)定义式：φ＝.(2)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(或低)．(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点选取的不同而不同．2．等势面的特点(1)等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．(2)在等势面上移动电荷时电场力不做功．(3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．(4)等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小．　(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零．(×)(2)沿电场线方向

3、电势降低，电场强度也越来越小．(×)(3)等势面上各点的场强大小也相等．(×)知识三　电势差1．定义式：UAB＝.2．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB.3．影响因素电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关，与零势点的选取无关．4．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式：U＝Ed，其中d为电场中两点间沿电场线方向的距离．(2)电场强度的方向和大小：电场中，场强方向是指电势降低最快的方向．在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势．　电势、电势能具有相对性，要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的

4、电势能必须选取电势零点，但电势差和电势能的变化具有绝对性，与电势零点的选取无关．1．(多选)如图6－2－1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是(　　)图6－2－1A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减小B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都逐渐降低【解析】　若正电荷从a移到b，由于电场力方向和位移方向同向，电场力做正功，电荷的电势能减小，A对；若把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，B对，C、D错．【答案】　AB2．(多选

5、)关于电势差的计算公式，下列说法正确的是(　　)A．电势差的公式UAB＝说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB>0C．电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功【解析】　电场中两点间的电势差是一个定值，不会随着电场力做的功WAB和移动电荷的电荷量q的变化而变化，故A错，C对；又由UAB＝知，电场力做正功，q为正电荷，则电势差为正，即B正确；电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷从A点移动

6、到B点时电场力所做的功，故D错误．【答案】　BC图6－2－23．如图6－2－2所示，一电场中有一粒子源发射出a、b、c三种粒子，其中实线表示电场线，虚线表示粒子运动的轨迹，下列说法正确的是(　　)A．a粒子在电场中的电势能在增加B．c粒子在电场中的电势能在减小C．电场力对a做负功D．电场力对c做负功【解析】　从运动轨迹看，a粒子带负电，b粒子不带电，c粒子带正电，它们都朝电场力的方向偏转，电场力都做正功，电势能都减小．B对．【答案】　B4．(多选)(2013·江苏高考)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图6－2－3所示，金属球表面的电势处处相等

7、．a、b为电场中的两点，则(　　)图6－2－3A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功【解析】　由题图可知，a处电场线比b处密，所以Ea>Eb，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b点电势，所以φa>φb，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷－q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确．【答案】　A